GPS车辆监控调度系统主要由三部分组成:车载终端、无线数据链路和监控中心。下面是其系统组成框图:
GPS车调系统的建设,首先要考虑监控覆盖范围、实时性、调度业务、车辆容量、刷新速率等的要求,来选择合适的无线数据链路和电子地图,以及开发相应业务软件满足用户的要求。就目前的GPS车调系统而言,无线数据链路应用较多的为GSM通信方式,这主要由于其覆盖范围广、无需架设基站、可实现语音/短信等功能优点所决定的。当然,GSM也有缺点,随后我们将比较它和集群通信、常规电台的优缺点。
车载终端设备包括:控制单元(CPU)、显示单元(可选)、GPS、GPS天线、GSM手机(或其他通信模块)、防盗报警器(可选)。主要功能为:
- 防盗报警功能
当有紧急情况发生时,用户可以触发隐蔽的报警按钮,车载单元会自动将GPS接收机中的位置数据通过GSM手机的短信息功能传送给监控中心。
- 导航功能
GPS提供移动目标的准确位置、速度和方向等数据,无差分的定位精度在10米左右,差分精度为3-5米。系统可以通过调度中心进行导航,也可以在终端上存储电子地图,显示单元上可以实时显示移动目标在电子地图上的位置。根据目的地,选择行驶的最佳路线,并可以做到偏航报警。
- 通话功能
车载GSM手机可进行语音通话,当用户离车时还可将手机取下正常使用。几种通信方式一般都要求数话兼容,可以根据指挥中心的指令来控制,以达到数话转换的功能。比如,如果采用集群通信,在车辆报警后,监控中心将批出信道来监听车内的情况。
无线数据传输设备作为基站与各移动目标进行信息交换的枢纽,是整个车调中的重要组成部分,其选择方案包括以下几种:
- 公网设备:GSM、CDMA 、CDPD(无线数据公网)
- 集群通信:如公安上用的350M、800M集群系统
- 常规电台:采用专用信道和无线MODEM
当然,一些车调系统中可以无通信系统,如长途货运公司等不需要实时监控和调度的应用,这主要根据系统的应用目的所决定。
选择适合的无线数据传输设备关键要从以下几点来统一权衡:
1. 收发转换时间:和系统容量有直接关系,是选择数据链时首先考虑的方面
一些高档数传电台的收发转换时间仅10~20ms;而常规话音电台的收发转换时间一般较长,需要100~200ms;
2. 接入方式:
网络方式:调度中心通过专线接入无线通信网,系统容量大,但是运营和建设成本高,在建立大型的监控网络时是唯一选择。
单机方式:调度中心通过无线收发信机接入通信网,系统容量小,但扩容方便,增加无线收发信机就可以增加系统容量,在系统容量不大时应用较多,建设和运营成本都比较低。
3. 碰撞处理:
常规电台:终端的信息发送要做到时分复用,充分利用频率资源
集群和公网:通信系统针对终端的信息发送请求调配频率资源
从我们的经验来说,对于要求广播式通信的调度系统采用常规或集群电台是比较理想的,可以实时达到一点对多点。
对于要求覆盖范围广的,比如防盗和邮政运输、长途客/货运车辆,一般选择公网,可以有效的降低建设费用。
集群通信频道多,刷新率高,能够实现群呼、组呼和个呼,但建设成本高,在机场、港口码头等已有集群专网的场合应用比较好。
总体来说,这三种通信方式各有优缺点,最重要的是要选择适合应用需求的,最适合的就是最好的。下面是这三种无线链路在各方面的比较表格:
公网 集群 常规
覆盖范围 最广 取决于基站数量 取决于基站数量
建设成本 无成本 成本高 成本较高
系统容量 大 较大 小
实时性 差 较快 最快
功能性-群呼 不支持 支持 支持
监控中心的设备组成包括:数据库、监控终端/GIS终端、业务处理终端、前端接入设备。工作人员可通过监控系统监控所有入网移动目标的运动。其关键是相应业务内容的数据库建设、电子地图、以及和业务内容密切相关的应用软件-MIS,以实现主要功能:
1. 车辆调度功能
监控中心可在电子地图上选定区域,发出广播指令,凡行驶在该区域内的车辆将自动回传信息给监控中心,工作人员即可通过GSM电话,根据需要调度车辆。
2. 监控报警功能
在车辆遇到抢劫情况下,司机可以悄悄按下隐蔽处的报警按钮,监控中心可以查询出事车辆的位置,并实时监听车内的动静。 3. 信息查询功能
可通过数据库查询任何入网拥护的资料,比如:
- 地理信息数据库:地名、街道、门牌号等;
- 移动目标数据库:车辆型号和档案照片、司机姓名等;